单例模式（全局访问和实例化控制）

最新推荐文章于 2025-12-06 21:19:38 发布

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#单例模式

本文详细探讨了单例模式的实现原理，包括私有构造器、单例实例的全局访问控制，以及在单线程和多线程环境下的锁定策略，以及静态初始化的使用。

单例模式（全局访问和实例化控制）

一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点

原理：

私有化构造器，外界不能用new创建实例
创建公共方法获得实例的全局访问点
让类自身负责保存它的唯一实例

单线程锁定

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Singleton s1 = Singleton.GetInstance();
        Singleton s2 = Singleton.GetInstance();
        Console.WriteLine(s1==s2? "true":"false");
    }
}

class Singleton {
    // 让类自身负责保存它的唯一实例
    private static Singleton instance;
    // 私有化构造器，外界不能用new创建实例
    private Singleton()
    {

    }
    // 创建公共方法获得实例的全局访问点
    public static Singleton GetInstance()
    {
        if(instance == null)
        {
            instance =  new Singleton();
        }
        return instance;
    }

}

多线程下的双重锁定（被引用实例化）

单锁模式：每次调用实例方法都要进行lock，影响性能
双锁模式：只有第一次进行实例化时进行锁定，并且是lock多线程锁定

class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private static readonly object syncRoot = new object();
    private Singleton()
    {

    }
    public static Singleton GetInstance()
    {
        // 双锁
        if (instance == null)
        {
            // 单锁
            lock (syncRoot)
            {
                if (instance == null)
                {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

}

静态初始化（被加载实例化）

sealed 防止派生
readonly 被加载实例化

public sealed class Singleton {
    private static readonly Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton(){}
    public static Singleton GetInstance()
    {
    	return instance;
    }
}